石墨烯及石墨烯——银纳米复合材料的制备及性能研究

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采用改进的Hummem法制备氧化石墨,以超声处理获得的水分散氧化石墨烯(GO)为前驱体,在水热条件下以水合肼为还原剂得到无任何分散剂存在的单分散石墨烯悬浮液,并对影响石墨烯分散性能的因素进行了考察。实验结果显示:溶液pH值、GO浓度对石墨烯分散效果影响显著,获得的石墨烯分散体系可稳定存在1年。   以GO悬浮液为原料,采用静电自组装法制备石墨烯薄膜。考察了静电自组装工艺对薄膜生长均匀性和光、电性能的影响;对氧化石墨烯薄膜进行还原处理,考察了不同还原条件对薄膜含氧基团的脱除能力以及透光性和导电性能的影响。结果显示:合适浓度下以氧化石墨烯为前驱体采用静电自组装法可以获得生长均匀、透光性能良好、表面较平整的薄膜,但膜基结合力和导电性能有待于进一步提高。采用抽滤GO及石墨烯悬浮液的方法制备大块导电石墨烯薄膜,以氩气/氢气气氛、600℃处理去除含氧基团,得到了导电性能良好的石墨烯薄膜,96 mL,浓度为0.094 mg/mL的石墨烯悬浮液抽滤膜氢气热处理后方阻为5.1Ω口-1。   分别以氧化石墨烯和石墨烯悬浮液为前驱体,采用水热法和回流法制备石墨烯-银纳米复合物并对抽滤所得薄膜进行氩气/氢气气氛、600℃处理,对银粒子分散效果及复合薄膜导电性能进行了考察。结果显示:银粒子的引入能够有效降低石墨烯片层的堆积;水热条件下以GO悬浮液为前驱体、水合肼为还原剂获得的产物中银粒子分散效果最佳。
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